可观测Universe第89章 VY Canis Majoris

VY Canis Majoris (恒星) · 描述：一颗巨大的濒死恒星 · 身份：大犬座中的红特超巨星距离地球约3900光年 · 关键事实：是已知体积最大的恒星之一直径约为太阳的1400倍正通过强烈的星风抛射大量物质。

VY Canis Majoris：大犬座中的“红色死亡巨人”——一颗红特超巨星的膨胀与馈赠（第一篇） ——从冬季星空的“模糊红斑”到恒星演化的“活标本” 一、冬季星空的“隐秘巨人”：当我们找到大犬座的“脚” 在猎户座璀璨的腰带下方大犬座像一只张牙舞爪的猎犬正追逐着天兔座的身影。

对于北半球冬季的观星者而言大犬座最醒目的标志是天狼星（大犬座α）——那颗夜空中最亮的恒星像猎犬的“眼睛”般灼灼发亮。

但很少有人注意到在大犬座的东南部、靠近船尾座的天区有一颗“看起来很暗”却“占据极大空间”的恒星：它的视星等仅有6.5等（勉强达到肉眼可见的极限）却有着比天狼星大1400倍的直径——这就是VY Canis Majoris（简称VY CMa）一颗被称为“红色死亡巨人”的红特超巨星。

第一次用望远镜对准VY CMa时观测者往往会失望：它只是一团模糊的红色光斑没有天狼星的锐利光芒也没有参宿四的橙红色艳丽。

但当切换到红外滤镜或是查看哈勃望远镜的高分辨率图像时真相才会浮现：这团“光斑”其实是一颗直径相当于1400个太阳的巨无霸它的表面像融化的蜡一样翻涌周围环绕着一圈由恒星风抛射出的气体壳层像给这颗垂死恒星戴上了“红色面纱”。

在古代文明的天空中VY CMa并未留下明确的“名字”——它的亮度不足以让古人将其单独命名但它所在的大犬座却是人类最早认识的星座之一。

阿拉伯天文学家称大犬座为“Al Kalb al Akbar”（伟大的狗）并将VY CMa所在的区域归为“Al Suhail al Muhlif”（荣耀的旗帜）——或许是因为它在冬季星空中的位置像一面展开的红色旗帜指向猎户座的“猎物”。

中国古代天文学家则将大犬座的亮星纳入“弧矢星官”（意为“拉满的弓”）VY CMa可能属于这个星官的“幕后成员”——毕竟古人更关注能照亮夜路的亮星而非这种“体积大却亮度低”的隐秘巨人。

二、物理档案：打破常识的“低密度巨球” 要理解VY CMa的“恐怖”必须先拆解它的核心物理参数——这些数字会颠覆人类对“恒星”的常规认知： （1）体积：能装下90亿个太阳的“宇宙气球” VY CMa的直径约为1.4×103倍太阳直径（太阳直径约139.2万公里）。

换算成具体数值： 直径：约1948.8亿公里（或1.3亿天文单位1天文单位≈1.5亿公里）； 半径：约974.4亿公里——相当于海王星轨道半径（45亿公里）的2.17倍或是地球到太阳距离的65倍。

如果把VY CMa放在太阳系中心它的表面会轻松覆盖水星、金星、地球、火星的轨道甚至延伸到木星轨道内侧（木星轨道半径约7.8亿公里仅为VY CMa半径的8%）。

换句话说我们的整个太阳系在这颗恒星面前不过是个“小药丸”。

更惊人的是它的体积对比：一个VY CMa能装下约90亿个太阳或是1.5×101?个地球——相当于把整个银河系的恒星塞进一个“宇宙气球”里。

（2）质量与密度：像烟雾一样的“稀薄巨人” 尽管体积庞大VY CMa的质量却仅为15-20倍太阳质量（M☉）。

这意味着它的密度极低： 太阳平均密度约1.4克/立方厘米（和水差不多）； VY CMa的密度约为1.2×10??克/立方厘米——比地球大气层（约1.2×10?3克/立方厘米）稀薄10万倍甚至比实验室里的“真空”还稀薄。

这种低密度源于恒星的剧烈膨胀：作为红特超巨星VY CMa的外层大气已被“吹”得极度松散像一团正在缓慢消散的烟雾。

如果你能站在VY CMa的表面（假设你能承受2500K的高温）你会发现“地面”像海绵一样柔软每走一步都会陷入几公里深的“大气海洋”。

（3）温度与亮度：红色外壳下的“炽热核心” VY CMa的表面温度约为3000K（太阳为5778K）这使它呈现出标志性的暗红色——M型恒星的典型特征。

低温意味着它的颜色偏红但也意味着它的能量输出方式不同： 亮度：尽管温度低VY CMa的亮度仍高达27万倍太阳亮度（L☉）。

这是因为它的表面积极大（1400倍太阳直径表面积是太阳的=1.96×10?倍）即使单位面积亮度低总亮度依然惊人。

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